IPTV是IP上視頻的高價值應用。當然,基于IP的視頻產品正在侵入電視演播室和演播室到發射機鏈路,RJ45連接器已經做好準備某天淘汰BNC連接器。
但測試測量這樣相對短程的應用,與測試測量聚合的視頻和音頻內容經由IP網絡向觀眾遠程分發,兩者的挑戰是不同的。
“采用IP面向消費者的廣播機構面臨一個有趣的挑戰,”泰克公司區域市場高級經理Jon P.Hammarstrom說,“IP是一種“盡力”網絡,而非一個閉環,視頻并非特別耐這樣的環境。”
設計IT
測試測量在系統設計之初就起作用,而且從測試部署階段一直到最后全面鋪開都很關鍵。
“對視頻的要求是不同的,”Hammarstrom表示,“存在不同的核心網絡規律。話音和數據工具對視頻是無效的,而且你必須保證帶寬。”
在系統設計期間,連接到網絡的設備及網絡自身要經過各種壓力測試。例如,核實機頂盒是否符合適用的標準以及射頻線路是否向電視機傳輸高質量圖像的測試。
但這是在小規模測試部署中,而如果沒有它,在最終的大規模實現中,對IPTV質量最大的影響將被消費者察覺。
“電視需要永不丟失數據的巨大容量的網絡,”Pixelmetrix總裁兼CEO Danny Wilson稱,“服務質量在IPTV中是最重要的東西。與視頻業務量相比,話音和數據簡直是小巫見大巫,而且視頻的價值與它們相比也極為懸殊。節目不能中斷,每幀視頻都必須到達觀眾眼中。”
為確保IPTV網絡強健可靠、具有活力,采取了一些電信測量措施。
首先是媒體分發指數—延遲因數(MDI-DF)和媒體分發指數—媒體丟失率(MDI-MLR)。
“這兩個角色是服務質量測量類型,”Rohde & Schwarz廣播測試測量產品經理Bob Ellis表示,“為了不堵塞網絡,你想使延遲因數盡可能小。MLR指示丟失的包。你不希望丟失任何的包,尤其是在實時視頻中,因為一旦它們離去就不可能再生。”
在IP數據傳輸中,如果一個包正在丟失,目的地計算機發送一個再發此包的請求,接著裝配此數據。
但對于視頻,一個丟失IP包可能有7個188B的MPEG-2傳輸流包和約300個Long-GOP H.264幀。如果這些幀其中之一剛好碰巧是一個I幀,那么視頻就離去,取而代之的是凍結幀、音頻丟失、阻塞,以及可怕的藍屏。
另外,機頂盒可能丟失它正在播放的節目的記錄。“如果你丟失一個I幀,你不得不一直等到另一I幀出現以便復位。”Hammarstrom道。
檢查IP碼率
Ellis表示,IPTV測量中其它關鍵事項包括IP碼率測量,以確保它對于視頻流是適當的和夠用的。運營商還必須測量包抖動、IP包到達間隔時間(它指示緩沖器正在裝滿的程度),以及凈荷碼率。
牢記IP網絡僅僅是MPEG凈荷——實際的節目內容——的運送者是好辦法。如果MPEG包出現丁點差錯,即使網絡在最高性能水平上運行,觀眾的收視都將是痛苦的。
Triveni Digital技術總監Rich Chernock稱,要十分了解MPEG層內發生什么。
這意味著IP類測量包括一系列標準的MPEG測試,從采集開始,然后延續到整個系統。
Hammarstrom說,在采集方面,操作員需要一個傳輸流監視器監看內容,還需要許多基于文件的工具在不解壓縮文件的情況下監視文件內部的情況。
他說:“你必須知道它是否符合標準,機頂盒能否解碼它。如果內容經由射頻或磁帶接收,你需要使用基帶工具(如波形監視器)檢查此內容。”
一旦IPTV系統得到完全部署,不間斷的診斷監測理論上需要通過在系統內關鍵點的探測器查看系統的所有層——RF、MPEG、IP,并互相關它們找出問題的根源,避免不得不發車到訂戶處尋找問題。
現在可用的工具
幸運的是,對于IPTV設計者和運營商來說,有精選的測試和測量產品適合上述類型的測量。
哈里斯測試和測量產品技術總監Mike Richardson表示:“單一的測試手段或位置不能充分測試一個IPTV網絡。由于涉及多種信號格式,在許多地點的測試是重要的。記住,視頻數據是作為一個IP流傳輸的,而這些數據代表圖像和聲音,也那樣監視它們仍很重要。”
在IBC2007,Pixelmetrix為內容分發鏈的終端(機頂盒后)推出了Electronic Couch Potato(ECP)。ECP通常不會安裝于家中,相反,服務提供商可能在每一個本地辦事處有一批ECP,Pixelmetrix的Wilson表示。“它們連接到機頂盒并為你看電視,掃描頻道表。”
ECP采用來自消費者機頂盒的解碼信號,在機頂盒上進行其測量,并有一個IP接口用來報告如傳輸和IP層等協議參數上的遙測數據。
ECP的獨特之處是它模仿觀眾的習慣,通過一個內置式控制方式在機頂盒上換頻道。
ECP向一個中央管理控制臺報告,可以通過程序控制執行如快速換頻道(順次或隨機)這樣的任務,觀察機頂盒的反應速度。它還能核實頻道上是否有正確的節目。
Pixelmetrix另一種新產品是EndGame,它是一種端到端(從前端到訂戶)的體驗質量監測系統。作為EndGame套裝的一部分,Pixelmetrix推出了DVagent機頂盒代理,它監測和報告個別訂戶節目的完整性。還有一新產品是EndGame Management和Subscriber Status記錄板軟件。
EndGame通常安裝在前端,執行像下行衛星內容—分發信號上的全RF分析這樣的測量,并檢查MPEG傳輸流和IT層。
Ellis說,Rohde & Schwarz的DVM400帶IP接口,是一種MPEG分析工具,允許你深入你希望的MPEG,一直到基本碼流的1和0。此分析儀能執行RF、IP、MPEG傳輸流和模板監測,以及傳輸流捕獲,并具有SNMP功能。
IP接口轉換IP信號為ASI供分析(可逆)。除了Ellis所述的測試外,DVM400還能提供IP頻道信息、源和目的地MAC地址、IP地址、端口地址和它接收的數據類型。
Ellis表示:“DVM400可配有一個傳輸流發生器,而且Rohde & Schwarz已擁有大量的碼流庫可用和編碼。DVM400的一些如硬件解碼的圖像這樣的選項使之相當獨特,你可以從中觀察碼流輸入,并看到一個完全的運動圖像。”
集中檢查
IP視頻系統分析往往分步驟進行。
首先,全面縱覽系統,觀察問題區可能的位置。如果發現一個問題,則所有包含此信號的不同層都要進行更詳細的分析。
在泰克的方案中,MTM400監測探測器提供非常寬廣的傳輸流監測。
Hammarstrom說,它是一種性能指示器,允許操作員或工程師觀察凈荷,并檢查是否丟失了什么。
MTM400執行多層故障檢測和診斷,并檢查像丟包、太多的包次序顛倒和太大的抖動這樣的信號劣化。
此檢測器還具有新輪流檢測功能及RF和IP接口。
如果檢測到一個問題,泰克MTS400能提供一個更詳細的視圖。MTS400是一種供操作員和制造商使用的點分析工具。
Hammarstrom指出,如果你檢測到一個問題,這允許你深入檢查傳輸流。MTS400提供實時IP視頻分析和記錄,包括分析IP層和MPEG-IP交叉層定時的工具。它幫助減少設計時間,了解問題的實質。
泰克的Cerify通過自動檢查數百個與質量有關的參數,用于檢查壓縮視頻文件,如到達前